一种改良的变压器绕线结构及微波炉用变压器的制作方法

1.本实用新型涉及变压器技术领域，特别涉及一种微波炉用变压器及其绕线结构。


背景技术：

2.变压器的工作原理是利用电磁感应实现的。变压器有两组线圈，分别是初级线圈和次级线圈，其中初级线圈指的是接电源的绕线，并且初级线圈是在次级线圈的里面。在初级线圈的输入端通电之后，变压器中的铁芯就会产生交变磁场，次级线圈就产生感应电动势，经由次级线圈的输出端输出，从而实现电压的变化。
3.现有技术中，微波炉变压器所用线圈，往往采用常规的圆形导线绕制，譬如中国专利文献cn205140704u公开的一种微波炉用变压器，其线圈就采用了常规的圆形导线。采用这种结构，导线之间的接触面较少，间隙大、空置空间较多，线圈体积较大且绕线效率不高。一方面，由于线圈的体积较大，在装配时，与之配合的材料（譬如磁芯）用量就就大，导致最终产品的重量增加；另一方面，由于线圈的绕线效率不高，导致电流转换时产生的损耗相对较大，且因为绕线的堆叠效率低，导致导线中电流受内部磁力线消长的影响较大、趋肤效应较明显。
4.另外，现有技术中，变压器用线圈的出线往往通过焊接引线的方式与端子或其它元器件进行连接。因为线圈用导线的材质与焊接引线、端子等的材质往往不同，异质焊接往往会影响电流的传输。而且，由于环境温度较高等因素的影响，线圈的接头与引线（或端子）在焊点处极其容易出现开裂，不仅影响接线的牢固程度，严重时甚至会造成安全事故。
5.综上，如何提高微波炉用线圈的绕线效率及接线牢固程度，从而提高微波炉用变压器的性能，成为亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题之一是提供一种改良的变压器用绕线结构，不仅可以增加绕线之间的接触面积、提高绕线效率；还可以提高线圈中导线与端子的连接牢固程度，减少故障的发生。
7.本实用新型所要解决的另一技术问题是利用上述绕线结构组装一种新的微波炉用变压器，在确保性能的前提下，减少材料的用量，既可以减轻产品重量、又能降低生产成本。
8.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
9.一种改良的变压器绕线结构，包括：磁芯、绕线和接线部；其特征在于，所述绕线的横截面有上下两条对称的圆弧边和左右两条对称的直线边，且圆弧边的直径短于直线边的长度；所述绕线紧密的层叠盘绕形成线圈，所述层叠的层数不低于2匝；在所述线圈中，左右相邻绕线的直线边之间形成面接触；在所述线圈中，除游离端侧外，上层的绕线嵌于与之相邻的两根下层的绕线之间，且所述上层绕线的下圆弧边与所述两根下层绕线的上圆弧边同时接触；所述绕线的两端分别延压出接线部，所述接线部的厚度小于绕线的本体厚度。
10.采用本技术方案，一方面，线圈中绕线之间的接触面积增大，空置空间小，与传统圆形导线绕制的线圈相比，在满足相同性能需求的前提下（譬如相同的匝数），可以有效减少线圈的体积；另一方面，本技术方案所采用的绕线结构，堆叠效率高，导线中电流受内部磁力线消长的影响较小、趋肤效应得到较大改善。另外，本技术方案中，导线端部压延出接线部，在装配时，可以用接线部包合与之连接的端子，一方面，可以增加连接的牢度程度，防止脱落；另外一方面，由于接线部与导线是同一材质，可以在一定程度的减轻异质对电流传输效率的影响。
11.进一步的，所述的层叠的层数可以根据产品需求而定。
12.采用本技术方案，可以在满足微波炉用变压器的需求。
13.进一步的，所述绕线为漆包线。
14.变压器用线圈采用漆包线，不仅导电性能好，且绝缘漆层有足够耐热性能，且要有一定的耐腐蚀能力。以上特点，更适用于微波炉中。
15.进一步的，所述漆包线为pr型漆包铝线。
16.作为导体，与常规的铜线相比，铝线的性能更适用于变压器用线圈的绕制，但普通的铝线在绕制及后续的装配过程中容易变形。但如前所述，由于本实用新型采用的绕线结构具有紧密的优点，可以一定程度上避免变形情况的发生。在本技术方案中，采用pr型漆包铝线更有利于增加强度和散热。
17.进一步的，所述绕线盘绕形成线圈时，相邻两条绕线的直线边在垂直方向上均为两两对齐接触。
18.采用本技术方案，可以进一步增加接触面积，提高绕线效率。
19.进一步的，所述绕线的两个端部经过延压形成的接线部，所述接线部沿绕线本体的径向呈长方形。
20.采用本技术方案，接线部采用呈长方形结构，装配时，更有利包合与之连接的端子或引线。
21.另一方面，本实用新型还提供了一种微波炉用变压器，包括底板、设置于底板上的ⅰ形硅钢叠片、与ⅰ形硅钢叠片锁定或熔接的e形硅钢叠片；组装状态下，所述e形硅钢叠片的中央凸柱作为磁芯、磁芯两侧的凹槽形成容纳腔；围绕所述磁芯、由所述ⅰ形硅钢叠片向上、依次设有初级绕组、漏电磁、高压导线灯丝线和次级绕组，所述初级绕组与所述磁芯形成前述的改良的变压器绕线结构。
22.在本技术方案中，初级绕组采用上述改良的绕线结构，一方面可以取得该绕线结构本身的有益技术效果；另一方面，由于该绕线结构更紧凑、体积更小，与之相适配的硅钢片等其它材料可以相应的减少用量，一方面有利于减轻产品重量，另一方面有利于降低生产成本。在本实用新型变压器中，硅钢片底部与漆包线较宽的面接触，硅钢片侧面与漆包线较窄的面接触相对于普通漆包线与硅钢片的接触面增加4%以上，散热性能也大有提高，所以在满足产品各项性能的状况下使用此类型的变形漆包线比使用普通漆包线所需硅钢片使用量要减少5mm~10mm,也就是说硅钢片使用量节约10%~15%。
23.进一步的，所述接线部上固接有p端子。
24.初级绕组共有两个端头，分别用于固接p端子，用于输入额定电流。
25.进一步的，所述接线部上开设有三个固定孔；装配状态下，所述接线部的左右两边
对折用于包裹所述p端子，且对折后，所述三个固定孔呈同轴状态，用于拧入固定螺丝。
26.采用本技术方案，可以进一步增加线圈端头与p端子连接的牢固程度，减轻焊点开裂带来的不良影响，甚至可以完全省略焊接工艺。
27.进一步的，所述次级绕组上固接有s端子。
28.本技术方案中，次级绕组上固接的s端子用于输出高压。本实用新型所涉变压器用于微波炉的装配，在相对狭窄的装配空间内如何进行更优化的结构布局是亟待解决的难题。经过多次试验及探讨，最终确定如上所述的夹角，这样既有利于后续装配的便捷，又有利于装配空间的优化。另外不得不提的是，在初级绕组的结构中，前述包合的方式不仅有利于增加导线与p端子连接的牢固程度，更有利固定所述p端子与所述初级绕组的夹角，从而提高所述变压器中接线端子的结构稳定性，便于微波炉的装配。
29.综上所述，相对于现有技术，本实用新型具有以下有益技术效果：
30.1、本实用新型所涉绕线结构具有如下有点：一方面，线圈中绕线之间的接触面积增大，空置空间小，与传统圆形导线绕制的线圈相比，在满足相同性能需求的前提下（譬如相同的匝数），可以有效减少线圈的体积；另一方面，本技术方案所采用的绕线结构，堆叠效率高，导线中电流受内部磁力线消长的影响较小、趋肤效应得到较大改善。
31.综上，本实用新型通过改变漆包线的切面形状，减少漆包线绕线时产生的空隙，以少的圈数来提高变压器的效率，减少变压器所用漆包线的制造成本，减轻其重量，同时硅钢片底部与漆包线较宽的面接触，硅钢片侧面与漆包线较窄的面接触相对于普通漆包线与硅钢片的接触面增加4%以上，散热性能也大有提高，所以在满足产品各项性能的状况下使用此类型的变形漆包线比使用普通漆包线所需硅钢片使用量要减少5mm~10mm,也就是说硅钢片使用量节约10%~15%。此变形后的pr漆包线同时可以使用在电抗器等其他使用普通圆形漆包线的产品。
32.2、本实用新型所涉绕线结构中，由导线端部压延出接线部，替代了传统技术中使用的焊接引线，省去了通过引线作为中间媒介的工艺手段，通过一体成型的接线部，可以保证接线部与导线二者的导电系数、温度系数均相同，在实际使用中不会因为不同材质的温度、导电系数的不同，造成电压在输出时出现的误差，在一定程度的减轻异质对电流传输效率的影响。在装配时，可以用接线部包合与之连接的端子，从而增加连接的牢度程度，防止脱落，并且能有效避免了现有技术中使用的焊锡手段产生的焊点问题，避免了焊点在长时间使用后出现断裂、脱落的情况。
33.3、本实用新型所涉绕线结构中，两两相邻盘绕的直线边之间形成两两对齐的面接触，而相邻的圆弧边则形成错位的点接触，可以进一步减少线圈中绕线的间隙，增大绕线之间的接触面积，又可以避免现有技术中四角圆边导线之间的间隙过小，而导致的散热不佳的情况。
34.4、由于本实用新型采用的绕线结构具有紧密的优点，可以在一定程度上克服铝导线容易变形的弊端，从而使得采用性能更适合的铝线作为线圈绕线成为可能。另外，在本实用新型中，采用pr型漆包铝线更有利于增加强度和散热。
35.5、本实用新型中，通过将接线部的厚度延压小于绕线的本体厚度，并将接线部设置为与绕线本体的径向方向上对称的长方形，并在长方形上等距开设三个固定口，方便在与p端子连接时，只需将其p端子的连接端放入接线部，接线部左右对称折叠后，三个固定口
在垂直方向形成同轴状态，此时接线部将p端子的连接端完全包裹夹住，为了进一步固定，还可以同时在固定口内拧入螺丝。另外，采用这种连接结构，不仅有利于增加绕线与p端子连接的牢固程度，从而提高所述变压器中接线端子的结构稳定性，便于微波炉的后续装配。
附图说明
36.图1为本实用新型绕线结构的排列截面立体结构示意图；
37.图2为本实用新型绕线结构的排列截面结构示意图；
38.图3为本实用新型绕线结构中的单根绕线的截面结构示意图；
39.图4为本实用新型绕线结构中接线部的一种实施例结构示意图；
40.图5为本实用新型变压器爆炸图（图中省略底板）；
41.图6为本实用新型变压器主视图；
42.图7为本实用新型变压器俯视图；
43.图8为本实用新型变压器左视图；
44.图9为本实用新型变压器电路连接图。
45.附图标记：磁芯1、绕线2、接线部3、固定孔3-1、底板4、ⅰ形硅钢叠片5、e形硅钢叠片6、初级绕组7、漏电磁8、高压导线灯丝线9、次级绕组10、p端子11、s端子12、次级绕组绝缘纸13、高压引线14。
具体实施方式
46.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
47.并且，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
48.实施例1改良的变压器绕线结构
49.参见附图1-4，本实用新型涉及一种改良的变压器绕线结构，包括：磁芯1、绕线2和接线部3；所述绕线2的横截面有上下两条对称的圆弧边和左右两条对称的直线边，且圆弧边的直径短于直线边的长度；所述绕线2紧密的层叠盘绕形成线圈，所述层叠的层数不低于2匝；在所述线圈中，左右相邻绕线2的直线边之间形成面接触；在所述线圈中，除游离端侧外，上层的绕线2嵌于与之相邻的两根下层的绕线2之间，且所述上层绕线2的下圆弧边与所述两根下层绕线2的上圆弧边同时接触；所述绕线2的两端分别延压出接线部3，所述接线部3的厚度小于绕线2的本体厚度。
50.为了更好的说明绕线截面圆弧边的直径短于直线边的长度，请参见附图3，设圆弧边的直径为a、直线边的长度为b，则有a＜b。
51.在一个实施例中，所述绕线采用由圆形漆包线压延成型的方式制备。
52.在一个实施例中，所述线圈的绕制方式如下：将绕线2的圆弧边紧贴治具进行第一圈盘绕，并顺势盘绕出相应的圈数后，此时形成的第一匝初级绕线2，其圆弧边一侧紧贴治
具，而其相应的直线边在垂直方向两两对齐，此时进行第二匝初级绕线2的盘绕，第二匝的初级绕线2的圆弧边，在水平方向上与第一匝的初级绕线2圆弧变错位接触，即每三个相邻圆弧边均有一点接触，从而在保留最大接触面的同时，留有相应缝隙，用以散热；后续匝数采用相似的方式进行绕制。
53.由本领域的公知常识可知，线圈绕制的匝数与电压相关，为了满足微波炉用变压器的应用需求，在本实用新型中，所述线圈层叠的层数根据产品特性要求来定。
54.在一个实施例中，绕线2的端部一体成型延压出相应的接线部3，并裁切出左右对称的长方形，开设固定孔3-1，当需要与端子等进行连接时，将接线部3两侧分别向内翻，并压折，使其上开设的固定孔3-1可以处于同轴线上，压折后的接线部3将待连接的端子的接线端包裹住，再采用螺钉贯穿同轴上的三个固定孔3-1，进行拧紧，可以进一步连接牢度。
55.在一个实施例中，所述绕线为漆包线。变压器用线圈采用漆包线，不仅导电性能好，且绝缘漆层有足够耐热性能，且要有一定的耐腐蚀能力。以上特点，更适用于微波炉中。
56.在一个实施例中，所述漆包线为pr型漆包铝线。作为导体，与常规的铜线相比，铝线的性能更适用于变压器用线圈的绕制，但普通的铝线在绕制及后续的装配过程中容易变形。但如前所述，由于本实用新型采用的绕线结构具有紧密的优点，可以一定程度上避免变形情况的发生。采用pr型漆包铝线更有利于增加强度和散热。
57.实施例2基于改良变压器绕线结构的微波炉用变压器
58.参见附图5-9，本实用新型提供了一种基于上述绕线结构的微波炉用变压器，包括底板4、设置于底板4上的ⅰ形硅钢叠片5、与ⅰ形硅钢叠片5锁定或熔接的e形硅钢叠片6；组装状态下，所述e形硅钢叠片6的中央凸柱作为磁芯1、磁芯1两侧的凹槽形成容纳腔；围绕所述磁芯1、由所述ⅰ形硅钢叠片5向上、依次设有初级绕组7、漏电磁8、高压导线灯丝线9和次级绕组10，所述初级绕组7与所述磁芯1形成上述改良的变压器绕线结构。
59.在本实用新型中，初级绕组7作为输入绕组，高压导线灯丝线9和次级绕组10作为输出绕组，其中高压导线灯丝线9用于供磁近管灯丝加热，往往通过高压引线14连接端子（图中未示出）。次级绕组10提供的高压交流电路倍压整流变成直流高压给磁控管，使磁控管震荡超高频微波能量。
60.作为本领域的公知常识，所述变压器在装配过程中，需从线圈框架层间的隔离、绕阻间的隔离等方面增强其绝缘性能。因此，上述各构件之间均采用包裹绝缘纸方式进行绝缘。常规的，绝缘材料包括浸油的纤维质材料,主要是绝缘纸和绝缘纸板。除了电子变压器油和绝缘纸、绝缘纸板以外,电子变压器中还有许多绝缘材料可以应用,如酚醛制品、环氧制品、塑料制品、层压木等固体材料;n2、sf6、co2等气体绝缘材料;聚酰芳胺绝缘纸(nomex纸)、硅油、α油、β油等耐热等级较高的材料。
61.初级绕组共有两个端头，分别用于固接p端子11，用于输入额定的电流。在一个实施例中，所述接线部3上开设有三个固定孔3-1；装配状态下，所述接线部3的左右两边对折用于包裹所述p端子11，且对折后，所述三个固定孔3-1呈同轴状态，用于拧入固定螺丝。如此依赖，可以进一步增加线圈端头与p端子连接的牢固程度，减轻焊点开裂带来的不良影响，甚至可以完全省略焊接工艺。
62.次级绕组10上固接有s端子12；在一个实施例中，s端子12采用插片的形式连接所述次级绕组10。
63.在一个实施例中，所述p端子11与所述初级绕组7的夹角为5
。
；所述s端子12与所述次级绕组10之间的夹角为5
。
。在初级绕组的结构中，前述包合的方式不仅有利于增加导线与p端子11连接的牢固程度，从而提高所述变压器中接线端子的结构稳定性，便于微波炉的装配。
64.在一个实施例中，所述次级绕组10除了自带的绝缘纸外，还包裹有次级绕组绝缘纸13，所述次级绕组绝缘纸13的面积足以隔离漏电磁8、高压导线灯丝线9以及次级绕组10与e形硅钢叠片6，从而进一步提高绝缘效果。
65.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。